用黃金瞳捕捉宇宙的“幽靈粒子” 揭秘中微子探測技術(shù)

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2025-08-26 21:44:37 騰訊云計(jì)算

在廣東江門地下700米深處，我國科學(xué)家歷經(jīng)十年建設(shè)的江門中微子實(shí)驗(yàn)大科學(xué)裝置開始正式運(yùn)行，旨在捕捉宇宙中的幽靈粒子——中微子。中微子是回溯宇宙過往的時(shí)間膠囊，也是探索宇宙未來的一把鑰匙。捕捉中微子極其困難，因?yàn)橹形⒆訋缀醪慌c任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，每時(shí)每刻都有上億中微子穿透你我身體，但根本無法被察覺。

要捕捉到中微子，光電倍增管至關(guān)重要，科學(xué)家給它起了個(gè)好聽的名字——黃金瞳。黃金瞳能夠看到中微子擊中閃爍體時(shí)發(fā)出的微弱熒光，這亮度僅相當(dāng)于手機(jī)屏幕亮度的百億分之一。即使將手機(jī)放在50多公里外的地方，黃金瞳依然能清楚地看到這微弱的光亮。

光電倍增管看起來像家用浴霸，卻擁有超強(qiáng)本領(lǐng)。其直徑達(dá)50厘米的玻璃外殼，能像凸透鏡一樣將微弱的光匯聚在一起。制作這個(gè)巨大的眼睛非常復(fù)雜，技術(shù)人員用類似吹糖人的方式一點(diǎn)一點(diǎn)吹出來，且玻璃外殼的厚度、均勻度和曲面角度都需精確到毫米級。

更硬核的技術(shù)藏在玻璃內(nèi)部的金屬薄膜里。這層金燦燦的金屬薄膜相當(dāng)于黃金瞳的視網(wǎng)膜，熒光會在金屬膜上轉(zhuǎn)化為電子。有了它，黃金瞳才能真正看見中微子的蹤跡。這層厚度只有幾十納米的金屬薄膜曾是國外嚴(yán)密封鎖的核心技術(shù)。中國科學(xué)家通過不斷試驗(yàn)，將金屬加熱至高溫變成蒸汽，再凝結(jié)到玻璃內(nèi)壁上，最終成功打破這一壟斷，使單個(gè)光電倍增管的價(jià)格降低了一半以上。在江門中微子實(shí)驗(yàn)大科學(xué)裝置中，這樣的光電倍增管共有4.5萬個(gè)，這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破節(jié)省了數(shù)億元成本。

人類憑借著這些精密的眼睛，有望揭開隱藏在宇宙深處的奧秘。

(責(zé)任編輯：zx0001)

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